基于FLUENT的无过载离心泵改型及性能预测

探讨了降低离心泵轴功率,避免配套电机过载的方法和措施;提出了采用堵塞部分流道的方法,来降低离心泵的轴功率.在利用商业软件FLUENT对离心泵进行性能预测的基础上,对IS50-32-160型离心泵的叶轮流道进行了两次堵塞尝试.第2次流道堵塞尝试,在堵塞了1/4左右的平面流道,两叶片间流道有效部分的出口和进口面积比改为1.16后,最大轴功率较堵塞流道前降低了10.4%,并呈现出无过载特性.两次堵塞对比的结果表明,采用正确的堵塞流道方法可以降低离心泵的轴功率,提高离心泵的效率;正确的堵塞流道方法应该考虑流道堵塞率以及两叶片间流道有效部分的出口和进口面积比.     

农用无过载离心泵的理论与特性

本文分析了低比数泵的轴功率特性及其影响因素;指出加大流量设计法是低比数泵轴功率随流量增加上升很快的主要原因;讨论了无过载离心泵的设计原理、运行特点及其可靠性,介绍了无过载离心泵存在的问题及其解决措施。     

离心泵压水室断面面积对内部流场影响

为了明确压水室断面面积对离心泵性能的影响,以IS100-65-200型离心泵为模型泵,采用Pro/E对该离心泵进行三维实体建模,基于RNG k-ε湍流模型,对离心泵内部流动状态进行数值模拟,研究压水室断面面积变化对离心泵扬程、效率及轴功率等外特性的影响,分析不同工况下离心泵内部流动规律。结果表明:8个端面面积均缩小10%的压水室结构能够改变离心泵的扬程和效率,对轴功率影响不明显;改型泵与模型泵相比,其压水室静压变化类似,叶轮出口与压水室入口边界处湍动能有增大趋势,压水室出口流体速度更为平稳,能够改变流体的流线分布。     

无过载超低比转速离心泵改型设计

分析了超低比转速离心泵效率偏低、扬程曲线易出现驼峰以及轴功率易过载的原因,认为超低比转速离心泵水力设计参数选取不合理是造成泵水力性能下降的主要原因。探讨了超低比转速离心泵提高水力性能的方法和措施,从改进离心泵水力设计参数和过流部件的匹配关系入手,解决了小流量工作不稳定,效率较低,扬程曲线产生驼峰;大流量时轴功率易过载等问题。最后对XCM158型离心泵进行了改型设计,实验结果表明改型后泵的最高效率达到了23%,效率有明显的提高;最大扬程达到了32 m,大流量工况下扬程曲线急剧下降;在大流量工况下轴功率曲线出现最大值,完全满足超低比转速离心泵无过载性能要求。表明利用改型设计可以提高泵的水力性能。     

国内外无过载离心泵研究现状与展望

介绍了国内外离心泵饱和轴功率性能研究的历史与现状，总结了其理论研究结果和一些统计资料，提出了广义饱和轴功率性能的概念和今后的发展方向。     

国内外无过载离心泵研究现状及展望

介绍了国内外离心泵饱和轴功率性能研究的历史与现状，总结了其理论研究结果和一些统计资料，提出了广义饱和轴功率性能的概念和今后的发展方向。     

高效无过载低比速离心泵研究成功

低比速离心泵在大流量、低扬程工况运行时常因过载而烧坏原动机。这是因为,离心泵轴功率随流量增加而不断上升,没有极值(如图1所示),低比速泵轴功率曲线随流量增加上升更快。目前,这一难题已成功地得     

平衡孔直径对离心泵叶轮进口流态的影响

为研究平衡孔直径对离心泵叶轮进口流态的影响,在降速后的IS80-50-315型离心泵上,用平衡孔直径d分别为0,4,6,8,10 mm的同一个叶轮,对离心泵的扬程、效率和轴功率进行预测,研究泵在设计工况、不同平衡孔直径时叶轮进口处速度矢量和压力的分布情况,并监测叶轮进口处的压力脉动特性.结果表明:加大叶轮平衡孔直径,泵的扬程与效率下降、轴功率提高,且在小流量工况下泵扬程变化更为明显;随着平衡孔直径的增大,平衡孔内液体流速减小,对叶轮进口流体的冲击作用逐渐减弱,叶轮进口处压力变得均匀,在一定程度上改善了泵的抗汽蚀性能;随着平衡孔直径的增大,叶轮进口主流区的压力脉动幅值减小,在一定程度上稳定了压力脉动幅值的变化,改善了其不稳定特性;平衡孔直径增大时,叶轮进口区平均静压变化逐渐稳定.研究成果为离心泵叶轮平衡孔直径的选择提供了参考.     

叶片数对离心油泵叶轮切割定律的影响

选择65Y60型离心油泵为对象，对叶轮切割定律以及叶片数的影响规律进行了实验研究。研究表明，流量、扬程、轴功率和效率切割指数具体数值都与普通清水离心泵不同。最优工况的流量、扬程、轴功率和效率切割指数明显依赖于液体粘度和叶轮切割量，粘度越高，切割量越少，与现有清水离心泵理论切割指数偏离越大。当切割量增大时，切割指数有向理论切割指数靠近的趋势。叶片数对扬程切割指数的影响最大，对流量切割指数影响较小，对轴功率和效率切割指数影响最小。     

带分流叶片离心泵无过载特性的理论与试验研究

通过整合分流叶片设计方法和无过载理论,基于无限叶片数理论和泵的欧拉方程,分析了带分流叶片离心泵无过载特性实现的理论条件,并推导了最大轴功率及其位置的预估公式.按高效无过载离心泵的设计要求,选择叶片出口安放角β2,叶片出口宽度b2,喉部面积Ft以及分流叶片进口直径Di,设计了三水平的L9（34）标准正交试验方案.试验得到了各参数对带分流叶片离心泵各性能指标影响的主次顺序为b2,β2,Ft,Di,并得出模型泵的最优设计方案,同时验证了所推导的带分流叶片离心泵轴功率极值点预估公式的有效性.对最优设计方案的测试结果表明,在实现无过载的同时,保持了较高效率,达到了试验目的.说明分流叶片设计和无过载设计理论的整合,可以实现离心泵的高效无过载特性.     

从离心泵设计中考虑可靠性

本文针对离心泵,特别是低比速离心泵轴功率曲线随流量增加上升很快的问题,进行了研究和讨论,指出了其可能的研究途径。研究结果表明,低比速泵在大流量工况区运行时不会产生过载,更不会因过载而烧坏原动机,从而提高了泵运行的可靠性。     

离心泵无过载设计的研究与探讨

通过对离心泵无过载设计的研究,提出与传统离心泵无过载设计的不同观点和设计思想,对于离心泵无过载的设计方法,作者认为应采用在使用范围内进行无过载设计和轴功率的准确计算、电动机安全余量选择设计应考虑比转速大小的影响、设计无过载节流阀等设计措施,论文内容对离心泵无过载设计的认识与研究有着一定的指导意义。     

控制离心泵工况点轴功率的研究

通过对离心泵相关公式的推导演变，得出扬程变化系数?H和效率变化系数?n的函数关系式，为技术人员有针对性地控制轴功率大小，提供了理论依据。     

低比转速离心泵研究现状与发展前景

介绍了低比转速离心泵水力设计和结构设计研究现状，分析了低比转速离心泵水力性能方面存在的效率较低、扬程曲线易出现驼峰和轴功率易过载等问题产生的原因及解决办法，对各水力设计方法进行了评述。讨论了低比转速泵发展中有待解决的问题，并对发展趋势作了前瞻，为低比转速离心泵的研究与设计提供参考。     

背叶片宽度对离心泵水力性能与流场的影响研究

保持叶轮后盖板与泵壳的间隙不变,通过改变背叶片宽度设计出4种不同离心泵叶轮方案。采用CFD仿真模拟对各方案下的模型泵进行了全流道数值计算,得到了背叶片宽度对离心泵外特性与后泵腔流场分布的影响规律。结果表明:背叶片间流道内的低压随其宽度的增加,面积和数值均先减小后增大;后泵腔内的压力梯度过渡均匀,在0.85倍叶轮半径处压力达到最低;当背叶片宽度较小时,叶片间流道内流线基本呈环状,液体流动比较顺畅;背叶片间流道内存在低速区及与叶轮背叶片旋转方向相反的旋涡,背叶片宽度越大旋涡越强烈;背叶片增加了泵的扬程与轴功率消耗,降低了泵的效率,其宽度变化对效率与轴功率影响较大,扬程变化则不明显;研究可为实际工程中控制背叶片宽度提供一定借鉴。     

微电泵在长时间低扬程下使用易烧坏

微电泵在长时间低扬程下使用易烧坏有的机手认为，离心泵扬程越高，动力负荷就越重；扬程越低，动力负荷就越轻，这种认识是错误的。根据离心泵性能曲线分析可得，离心泵的流量是随扬程高低发生变化的。扬程过低时，泵流量增大，轴功率也随流量增大而增大。因此，微电泵如...     

双吸离心泵中叶轮轴向窜动对水力性能影响分析

叶轮和泵腔的相对位置在双吸离心泵能量转换中有着不可忽略的作用,对泵的性能有着至关重要的影响。在保证某离心泵基本参数不变的情况下,改变叶轮在泵腔中的轴向位置,通过数值模拟,分析叶轮轴向窜动对其水力性能的影响。结果表明:随着叶轮轴向偏移距离的增加,该离心泵的扬程、轴功率逐渐降低,效率略有降低。     

粗糙度对离心泵空化过程的影响

为研究壁面粗糙度对离心泵空化过程的影响,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程,采用Zwart空化模型且不考虑水中溶解性气体对空化的影响,应用ANSYS CFX软件对设计流量工况下离心泵全流道气液两相湍流进行定常数值模拟,分析离心泵内部发生空化时,叶片壁面粗糙度对泵的外特性参数和内部流态的影响.计算结果表明:增大粗糙度将导致离心泵扬程、效率降低以及轴功率增大;泵处在临界空化及局部空化状态时,粗糙度对泵性能参数的影响程度大于泵处在空化初生及重空化状态下的影响程度;壁面粗糙度对湍流发展的影响规律与其对空化进程的影响作用具有相似性;当进口压力为81.06 kPa和101.33 kPa时,减小壁面粗糙度对改善离心泵性能有更显著的效果.     

面积比原理和泵的性能

介绍了离心泵的面积比原理,在假设v_(u1)=0及在最高水力效率点处v_2=v_t时,对面积比Y作了理论推导,获得了在Y<1,Y=1和Y>1时扬程曲线及轴功率曲线的大致形状。在试验的基础上,对无过载离心泵,建议Y在1.0～2.0范围内选择。     

无过载叶轮几何参数的计算

为降低离心泵的最大输入功率，提高泵组的运行可靠性，导出了一数学模型以优化叶轮几何参数，它能将泵的轴功率降低到最小可能值，为这类离心叶轮参数计算提供了一种新的方法。